一种半导体应变片落尘监测装置及方法，装置：壳体顶板的中心开设有粉尘沉降口，并设有腔室盖；落尘监测腔室设置在壳体的内部，其上开口端与粉尘沉降口相互连通；落尘监测腔室的左侧板底部开设有腔室连通孔，并设有腔室通断控制装置；落尘监测腔室的右侧板下部设有供伸缩杆滑动通过的导向通孔，并利用直线伸缩机构驱动刮板滑动；落尘监测腔室底板中心安装有柔性基底，半导体应变片安装在柔性基底的下部；落尘收集腔室在壳体的内部，其底板中心装配有落尘质量天平，其右侧上部开设有粉尘进料缺口。就去：打开腔室盖进行监测作业；利用半导体应变片实时采集柔性基底的应变量信号，并获得落尘质量。该装置及方法能够有利于实现落尘监测的自动化作业。测的自动化作业。测的自动化作业。
【技术实现步骤摘要】
一种半导体应变片落尘监测装置及方法
[0001]本专利技术属于落尘量检测
，具体涉及一种半导体应变片落尘监测装置及方法。
技术介绍
[0002]在生产过程中与生产过程有关而形成的粉尘叫生产性粉尘。生产性粉尘来源甚广，主要来源有固体物料经机械性撞击、研磨、碾轧而形成，经气流扬散而悬浮于空气中的固体微粒、物质加热时生产的蒸气在空气中凝结或被氧化形成的烟尘以及有机物质的不完全燃烧而形成的烟。粉尘产生后受到重力作用自然降落于地面从而形成落尘，粉尘不断产生会造成落尘沉积。当作业环境条件发生变化时，可能会造成落尘扬起，造成粉尘的再悬浮，导致作业空间内粉尘浓度迅速升高，若达到粉尘爆炸浓度，容易引发粉尘爆炸。因而对作业场所中落尘量进行检测对于保障安全生产必不可少。
[0003]目前的落尘量测定方法主要是先用湿法采样，再用过滤加烘干含尘滤纸和水溶液的方法测定落尘总量，存在采样点固定，采样设备代价较高，实时性较差，测定过程对试验人员的依赖程度较高等不足。还有一种通过测量沉积粉尘厚度，结合沉积粉尘质量与沉积粉尘厚度之间的数学关系，实现对沉积粉尘质量进行测定的方法。这种方法主要应用于测定通风除尘管道内的粉尘沉积，难以应用于作业场所的沉积粉尘质量测定。在煤炭行业，目前还应用吊盘法、清扫法、浮游煤尘浓度差法等方法进行煤尘的沉积强度测定。吊盘法是沿巷道走向，每隔一段距离设一个测点，用一定尺寸的集尘板承接沉降煤尘，以测算测点位置巷道单位面积、单位时间内的煤尘沉降量；清扫法是通过在巷道周壁清扫煤尘进行取样以实现煤尘沉降强度的测定；浮游粉尘浓度差法只能在单一尘源的条件下使用，因此使用范围狭隘。上述方法均无法实现落尘量的实时、自动化监测。此外，现有研究中很少有对作业场所粉尘的沉积量进行专门的监测，大部分研究局限于扬尘的监测预警。因此，研制一种能够精准监测作业空间落尘量的仪器设备，能够弥补传统检测方法不准确、不及时的特点，可以实现作业空间落尘量的自动实时精准检测。
技术实现思路
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种半导体应变片落尘监测装置及方法，该装置结构简单、制造成本低、实时性好、监测效率高，其能够有利于实现落尘监测的自动化作业，能够实时精准的监测作业空间内的落尘量。该方法步骤简单、自动化程度高，其能自动化的实现对待测空间落尘质量的实时精准检测。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种半导体应变片落尘监测装置，包括壳体、落尘监测腔室、柔性基底、半导体应变片、腔室通断控制装置、落尘收集腔室、落尘清理装置和处理单元；
[0006]所述壳体呈箱式结构，其顶板的中心区域开设有呈方形的粉尘沉降口，并于粉尘沉降口的一侧边沿连接有腔室盖，所述腔室盖为由微型电机驱动的旋转式盖板，用于在转
动过程中打开或关闭粉尘沉降口；
[0007]所述落尘监测腔室为上端敞口的箱式结构，且其上开口端的尺寸与粉尘沉降口的尺寸相匹配；落尘监测腔室设置在壳体的内部，其上开口端与壳体的顶板固定连接，且与粉尘沉降口相对齐并相互连通；落尘监测腔室的底板中心区域开设有基底安装孔，其右侧板的底部开设有圆形的导向通孔，其左侧板的底部开设有腔室连通孔；所述腔室连通孔的长度方向沿前后方向延伸，且与落尘监测腔室前后方向的尺寸相适配；
[0008]所述柔性基底的尺寸与基底安装孔的尺寸相适配，并安装在基底安装孔中；
[0009]所述半导体应变片安装在柔性基底的下部；
[0010]所述腔室通断控制装置连接在腔室连通孔的上边沿处，腔室通断控制装置具有由微型电机驱动的旋转式盖板，用于在旋转式盖板转动过程中打开或关闭腔室连通孔；
[0011]所述落尘收集腔室为箱式结构，其设置在壳体的内部，并位于落尘监测腔室的左侧，落尘收集腔室的底板中心区域装配有落尘质量天平，其右侧上部在对应腔室连通孔的位置开设有粉尘进料缺口，并通过粉尘进料缺口与腔室连通孔相互连通；
[0012]所述落尘清理装置固定安装在壳体内侧，并位于落尘监测腔室的右侧，落尘清理装置主要由刮板和直线伸缩机构组成，所述刮板的长度方向沿前后方向延伸，其长度与落尘监测腔室前后方向的尺寸相适配，刮板滑动地设置在落尘监测腔室的底板上；所述直线伸缩机构水平地设置，其伸缩杆的端部滑动的穿过导向通孔后与刮板的右端面固定连接，用于在伸缩过程中驱动刮板沿左右方向滑动，在直线伸缩机构完全伸出状态时，刮板被推动到腔室连通孔的位置，在直线伸缩机构完全缩回状态时，刮板被带动到落尘监测腔室右侧板的位置；
[0013]所述处理单元固定安装在壳体内侧，并位于落尘监测腔室的下方，其分别与腔室盖中的微型电机、半导体应变片、腔室通断控制装置中的微型电机和落尘质量天平连接。
[0014]进一步，为了能够有效清除积累在柔性基底上表面的落尘，所述刮板14的下端沿沿其长度方向遍布地连接有若干刷毛。
[0015]作为一种优选，所述处理单元为PLC控制器。
[0016]进一步，为了方便操作人员实时查看落尘数据和提示信息，还包括显示屏，所述显示屏嵌设在壳体一侧板的外表面，并与处理单元连接，用于在处理单元的控制下进行监测结果和提示信息的实时显示。
[0017]作为一种优选，所述直线伸缩机构为直线电动推杆或气缸。
[0018]进一步，为了能方便地将落尘收集腔室由壳体内抽出，以便于对落尘收集腔室内的粉尘进行清理，同时，也为了能方便地将落尘收集室再次装入壳体内，所述壳体的前侧板或后侧板上在对应落尘收集腔室的位置设置有维护仓门，维护仓门的尺寸大于落尘收集腔室的尺寸。
[0019]本专利技术中，通过使落尘监测腔室上端和敞口尺寸与壳体上端的粉尘沉降口尺寸相适配，可以在监测过程中确保由由落尘沉降口中落入的粉尘均匀的沉积到落尘监测腔室的底部，从而有利于提高监测精度；在落尘监测腔室的底板上装配柔性基底，并于柔性基底的下表面安装半导体应变片，可以实时准确的采集到柔性基底的应变量信号，进而可以便于处理单元实时获得沉积在落尘监测腔室中的粉尘质量数据；在落尘监测腔室的左侧下部开设腔室连通孔，同时，在其右侧下部开设导向通孔，同时，利用直线伸缩机构驱动刮板在落
尘监测腔室的底板上进行滑动，这样，便可以通过刮板横向滑动的方式快速的将落尘监测腔室底部的粉尘进行清理，从而便于快速进行下一阶段的监测作业。使落尘收集腔室设置在落尘监测腔室的左侧，并使其右侧上部开设有与腔室连通孔相连通的粉尘进料缺口，可以对由落尘监测腔室底部刮落的粉尘进行集中收集，从而便于后续集中处理，可有效避免粉尘再次排入环境中。在落尘收集腔室的底部装配落尘质量天平，可以对落尘收集腔室内所沉积的粉尘质量进行实时监测，并有利于处理单元根据落尘收集腔室所沉积的粉尘质量做出自动化的清理提醒。该装置结构简单、制造成本低、实时性好、监测效率高，其能够有利于实现落尘监测的自动化作业，能够实时精准的监测作业空间内的落尘量。
[0020]本专利技术还提供了一种半导体应变片落尘监测方法，采用一种半导体应变片落尘监测装置，还包括以下步骤：
[0021]步骤一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体应变片落尘监测装置，包括壳体(1)，其特征在于，还包括落尘监测腔室(3)、柔性基底(5)、半导体应变片(4)、腔室通断控制装置(7)、落尘收集腔室(8)、落尘清理装置(6)和处理单元(10)；所述壳体(1)呈箱式结构，其顶板的中心区域开设有呈方形的粉尘沉降口(2)，并于粉尘沉降口(2)的一侧边沿连接有腔室盖(11)，所述腔室盖(11)为由微型电机驱动的旋转式盖板，用于在转动过程中打开或关闭粉尘沉降口(2)；所述落尘监测腔室(3)为上端敞口的箱式结构，且其上开口端的尺寸与粉尘沉降口(2)的尺寸相匹配；落尘监测腔室(3)设置在壳体(1)的内部，其上开口端与壳体(1)的顶板固定连接，且与粉尘沉降口(2)相对齐并相互连通；落尘监测腔室(3)的底板中心区域开设有基底安装孔(15)，其右侧板的底部开设有圆形的导向通孔(15)，其左侧板的底部开设有腔室连通孔(12)；所述腔室连通孔(12)的长度方向沿前后方向延伸，且与落尘监测腔室(3)前后方向的尺寸相适配；所述柔性基底(5)的尺寸与基底安装孔(15)的尺寸相适配，并安装在基底安装孔(15)中；所述半导体应变片(4)安装在柔性基底(5)的下部；所述腔室通断控制装置(7)连接在腔室连通孔(12)的上边沿处，腔室通断控制装置(7)具有由微型电机驱动的旋转式盖板，用于在旋转式盖板转动过程中打开或关闭腔室连通孔(12)；所述落尘收集腔室(8)为箱式结构，其设置在壳体(1)的内部，并位于落尘监测腔室(3)的左侧，落尘收集腔室(8)的底板中心区域装配有落尘质量天平(9)，其右侧上部在对应腔室连通孔(12)的位置开设有粉尘进料缺口，并通过粉尘进料缺口与腔室连通孔(12)相互连通；所述落尘清理装置(6)固定安装在壳体(1)内侧，并位于落尘监测腔室(3)的右侧，落尘清理装置(6)主要由刮板(14)和直线伸缩机构(13)组成，所述刮板(14)的长度方向沿前后方向延伸，其长度与落尘监测腔室(3)前后方向的尺寸相适配，刮板(14)滑动地设置在落尘监测腔室(3)的底板上；所述直线伸缩机构(13)水平地设置，其伸缩杆的端部滑动的穿过导向通孔(15)后与刮板(14)的右端面固定连接，用于在伸缩过程中驱动刮板(14)沿左右方向滑动，在直线伸缩机构(13)完全伸出状态时，刮板(14)被推动到腔室连通孔(12)的位置，在直线伸缩机构(13)完全缩回状态时，刮板(14)被带动到落尘监测腔室(3)右侧板的位置；所述处理单元(10)固定安装在壳体(1)内侧，并位于落尘监测腔室(3)的下方，其分别与腔室盖(11)中的微型电机、半导体应变片(4)、腔室通断控制装置(7)中的微型电机和落尘质量天平(9)连接。2.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑丽娜，刘凌妤，周福宝，冯子康，何新建，冯温婷，陈超，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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